Studienrichtung Produktionstechnik und Produktionsprozesse
im Studiengang Master Maschinenbau

Profil

Produktionstechnik ist ein wesentlicher Motor der deutschen Wirtschaft. Allein im Jahr 2019 entfielen 195 Mrd. an deutschem Exportgut auf Maschinen. Differenzierter betrachtet spielen neben der Produktionstechnik natürlich auch die damit einhergehenden Produktionsprozesse eine Schlüsselrolle bei der Auslegung von Wertschöpfungsketten. Beides – Technik und Prozesse – unterliegen heute mehr denn je großen Herausforderungen, sodass sich verschiedenste Fragestellungen ergeben, welche in der Studienrichtung behandelt werden:

• Vor dem Hintergrund sich verkürzender Zyklen zwischen Krisen- und Boom-Phasen: wie können Produktionssysteme die Flexibilität von Unternehmen erhöhen?
• Produkte von morgen stellen technologische Herausforderungen an produzierende Unternehmen – wie kann die Produktionstechnik hierfür gerüstet werden?
• Kann durch die Wandlungsfähigkeit von Produktionsanlagen und -systemen die Massenfertigung in Hochlohnländer, wie z.B. Deutschland zurückgebracht werden?
• Vor dem Hintergrund verknappender Ressourcen: wie können Produktionssysteme energie- und ressourceneffizienter produzieren?
• Wie können durch Industrie 4.0 in Zukunft Fertigungsabläufe flexibel und individuell ein-gerichtet werden? Welche Einflüsse hat diese Vernetzung auf die Gestaltung von Produktionstechnik? Wie kann Künstliche Intelligenz in Produktionsprozesse integriert werden?
• Wie können Virtuelle Inbetriebnahme, Hardware-in-the-loop, Mechatroniksimulation u.v.m. beispielsweise Entwicklungszeiten bzw. Innovationzyklen verkürzen.
• Wie können Fabriken der Zukunft CO2-neutral produzieren?

Die Entwicklung von Produktionstechnik und -systemen steht also auch in Zukunft vor vielfältigen Aufgaben, zu dessen Lösung Sie beitragen können!

Die Studienrichtung „Produktionstechnik und Produktionsprozesse“ orientiert sich inhaltlich an den drei Schwerpunkten Produktionssysteme, Produktionsautomatisierung sowie Produktionstechnologien und vermittelt diesbezüglich umfassende fachspezifische Kenntnisse zur Konstruktion, Informations- und Kommunikationstechnologien sowie zur Verfahrensentwicklung und Prozessgestaltung.

Pflichtmodule

Das erste Pflichtmodul ist „Entwicklung und Gestaltung von Produktionstechnik“. Ausgehend von dem Zielkonflikt „Hohe Produktivität versus hohe Präzision“ behandelt das Modul grundlegende Aspekte zur maschinenbautechnischen Gestaltung und Entwicklung angefangen bei Antriebsbaugruppen über die Maschine bis zum Fertigungssystem. Dabei werden interdisziplinäre Lösungsansätze mit einbezogen, die für eine gezielte Verbesserung von Maschinenparametern notwendig sind.

Nach dem Grundsatz „es kann nur verbessert werden, was gemessen werden kann“ beschäftigt sich das zweite Pflichtmodul „Werkzeugmaschinen-Eigenschaftsanalyse“ mit der Klassifizierung und Beurteilung von Eigenschaften an Werkzeugmaschinen. Hauptaugenmerk liegt auf der Charakterisierung des geometrischen, kinematischen, statischen, dynamischen, thermischen und akustischen Verhaltens. Jedes Verhalten wird systematisch nach den Klassifizierungsmöglichkeiten, dem Auftreten, den Einflussgrößen und den Auswirkungen auf das Gesamtsystem Werkzeugmaschine analysiert. Dabei werden u.a. die dazu notwendigen Messprinzipien, die möglichen Sensoren sowie die dabei zu betrachtenden Randbedingungen vorgestellt.

Fokus der Studienrichtung in Bezug auf die Produktionsprozesse wird auf spanende und umformende Fertigungsverfahren gelegt. Im dritten Pflichtmodul „Gestaltung spanender Fertigungsprozesse“ werden den Studierenden vertiefte Kenntnisse zur spanenden Fertigung sowie aktuellen Themen und Trends aus Wissenschaft und industrieller Anwendung vermittelt. Schwerpunkte sind u.a. die Werkzeugauswahl und -herstellung sowie Prozessauslegung und -optimierung.

Aus Sicht der umformenden Prozesse werden im vierten Pflichtmodul „Umformwerkzeuge“ vertiefende Kenntnisse der Umformtechnik, Methoden der Kraft- und Arbeitsberechnung und deren Anwendung an ausgewählten Umformverfahren der Blech- und Massivumformung vermittelt.

Wahlmöglichkeiten

Mit der Wahl der Studienrichtung legen Sie sich auf einen gewissen Schwerpunkt fest. Vorteil des Aufbaus der Studienrichtungen ist aber die Flexibilität in der inhaltlichen Gestaltung, welche Sie nach Ihren eigenen Interessen ausrichten und entsprechende Module im Umfang von 20 Leistungspunkten aus dem Wahlbereich auswählen können.

Interessiert Sie vor allem der Bereich der Produktionssysteme und –automatisierung dann empfehlen wir Ihnen z.B. die Zusammenstellung folgender Module:

• Industrielle Steuerungstechnik (Wirkungsweise, den Aufbau, die Programmierung, die Handhabung und den Betrieb aktueller Steuerungen)
• Automatisierung von Maschinen (Vertiefung des Verständnis für die verschiedene Steuerungsklassen)
• Umform- und Verzahnmaschinen (u. a. Kenntnisse und Fertigkeiten zur Berechnung, Dimensionierung, Gestaltung und projektierenden Auswahl von Baugruppen umformender Maschinen)
• Elektromotorische Antriebe (Einsatzbedingungen und Anwendungsfeldern elektrischer Antriebe und Auswahlkriterien)
• Aufbaukurs 3D-CAD (erweiterte Grundkenntnisse in der Konstruktion mit einem CAD-System auf Basis eines einstufigen Getriebes).

Andererseits könnte Sie eher der Bereich der Produktionstechnik interessieren. Auch hier sind Sie flexibel in der Gestaltung und könnten z.B. folgende Module wählen:

• Fertigungsprozessgestaltung [Arbeitsvorbereitung] (Kenntnisse über die Auslegung von Fertigungsprozessen und aller notwendigen Dokumente für die Fertigung und Montage)
• Fertigungsmesstechnik (wie es der Name schon verrät ;-) )
• CAM-Methoden und Anwendung (selbstständig in einem entsprechenden Steuerprogramm Technologie und Werkstückkontur vereinen und an verschiedenen CNC-Werkzeugmaschinen in die Realität umsetzen)
• Generative Fertigungsverfahren [3D-Druck] (Einsatzfelder und Anwendungsmöglichkeiten verschiedenster Rapid-Prototyping- und -Tooling-Verfahren)
• Mikro- und Ultrapräzisionsbearbeitung (Prozessauslegung für die abtragende und spanende Mikrobearbeitung, der Ultrapräzisionsbearbeitung sowie zu Verfahrensgrenzen hinsichtlich Miniaturisierung, erreichbarer Präzision und Oberflächeneigenschaften)

Berufliche Perspektiven / Einsatzmöglichkeiten

12.500 offene Ingenieursstellen im Bereich der Maschinen- und Fahrzeugtechnik gab es im März 2020. Dies zeigt den hohen Bedarf an gut ausgebildeten Ingenieuren im Hochlohnland Deutschland. Mit Abschluss Ihres Studiums im Master Maschinenbau und speziell der Studienrichtung „Produktionstechnik und Produktionsprozesse“ sind Sie gewappnet für die Herausforderungen, welche Eingangs beschrieben wurden. Ob als Projektingenieur oder Entwicklungsingenieur mit den Einsatzfeldern F&E / Konstruktion / Simulation oder virtueller Produktentwicklung. Ob als Ingenieur in der Arbeitsvorbereitung oder bei der Inbetriebnahme von Maschinen- und Anlagentechnik. Ob als Ingenieur im Service und Vertrieb – die Einsatzmöglichkeiten sind so vielfältig, wie die persönliche Ausrichtung Ihres Abschlussprofils. Durch die enge Anbindung ans Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU stehen Ihnen zudem vielfältige Entwicklungsmöglichkeiten in der anwendungsnahen Forschung offen. Ob als nach dem Studium als wissenschaftlicher Mitarbeiter oder bereits während des Studiums als studentische Hilfskraft – sprechen Sie uns gern an.

Forschungsschwerpunkte

Die Studienrichtung „Produktionstechnik und Produktionsprozesse“ lebt natürlich von Ergebnissen der Forschung, welche unmittelbar in die Lehre transferiert werden. Forschungsschwerpunkte der an der Studienrichtung beteiligten Professuren sind u.a. Fertigungstechnik (Spanen & Umformen), natürlich Werkzeugmaschinen und damit verbunden Steuerungs- und Regelungstechnik aber auch Prozessinformatik und virtuelle Produktentwicklung. Forschungsprojekte in diesen Bereichen gibt es vielfältige. Einen Einblick können Sie gern unserer Webseite entnehmen, auf welcher alle Projekte inkl. Detailinformationen und Hintergründen gelistet und beschrieben sind:

https://www.tu-chemnitz.de/mb/WerkzMasch/forschung/projekte.php

Ansprechpartner

Links

• Zum Institut für Werkzeugmaschinen und Produktionsprozesse
• Zur Homepage Master Maschinenbau
• Hinweise zur Studienaufnahme
• Zum Bewerbungsportal
• Zur Studienordnung/Prüfungsordnung

Bildquelle: Professur Werkzeugmaschinenkonstruktion und Umformtechnik